李宜親、馮克林／工研院材化所
國內推動非核家園，所有機組將於民國114年停止運轉。原有廠址需土地資源再利用，除污是除役中極重要的工作。除污過程會使用各種物理及化學方法移除或降低建物、系統、設備及組件的放射性污染。本文將介紹核電廠在除役中採行的化學、電化學及物理除污技術，包括歐美使用的除役系統化學除污方法，如AREVA化學氧化還原除污法、美國電力研究所開發之氟硼酸氧化除污法、日立-奇異改良之HOP等技術，同時說明廢料生成及處理原則。電化學除污為強化化學除污的另一種選擇，本文中亦提及其他機械除污方法供除污參考選用。
【內文精選】
前 言
核能電廠達到使用年限之前，需進行永久停止運轉之除役規劃，盡可能將廠址恢復至原狀。除役規劃其中一項關鍵工作為除污，主要需完成幾項重要目標：降低拆除工作人員曝露劑量、限制放射性污染外漏可能、設備或材料再利用、協助放射性廢棄物的分級及處置管理方式。核電廠如未申請延長服役，一般設計運轉年限為40年，但若發生嚴重意外事故之電廠更應考慮提早準備除役措施，以利於未來原廠址之重新利用。
2. 國內核電廠運轉及除役除污
台灣原有六個運轉之核能機組，其中核一廠的兩個機組已分別於107年12月及108年7月分別達運轉設計年限40年而停止商轉（如表一）。依我國現行核能電廠除役相關法規，核能機組於停止運轉前三年應提出除役計畫，經原子能委員會審核核發除役許可後，開始執行除役。依據「核子反應器設施管制法」，業主台電公司已依時提出除役計畫，核一廠兩個機組之除役計畫已完成審核，目前依計畫書執行中，將於25年內完成除役作業。
表一、台灣核能電廠機組運轉年限
除役除污
3. 污染系統之除役除污
運轉期間為了減低輻射劑量，會定期或不定期針對各個系統採用較溫和之系統化學除污；永久停機後，必須移除物體表面的污染物，減少拆除時人員之輻射暴露劑量，因此需選擇高除污因子(DF)（如：濃度高或氧化性強）之除污技術，通常除污因子至少大於15，甚至達50或更高。除役系統除污的目的是要移除沉積層（表層）、內層(Cr)、擴散層及部分金屬底材的污染物，考量移除率與廢料生成的兼顧因素，採取的方法及技術有所區分，化學方法是目前不可或缺的唯一較佳選擇。化學除污通常是一個多重步驟的方法，主要的步驟包括氧化、還原、除污及淨化等，即使使用的藥劑不同，但是氧化階段幾乎可達金屬底材，才能徹底去除污染源及擴散層內部晶格的Co-60主要核種（如圖二）。
圖二、核能電廠系統管線內側金屬氧化膜特性
(1) 系統化學除污
系統化學除污的執行程序，即使所使用的化學藥劑不同，仍為氧化、還原、除污及淨化等四階段的循環。以下為針對國際間核能電廠除役主要的系統化學除污技術之簡要說明。
① LOMI (Low Oxidation-state Metal Ion)技術
採用本項技術時需先評估系統管線內的氧化層型態及數量，再決定使用V+2的加入量，原則上(NaOH+Pic)/V+2=6/1，系統酸鹼度則使用甲酸(HCOOH)或氫氧化鈉(NaOH)維持於pH=4.3±0.3，生成的二次廢棄物為金屬離子及過量之吡啶甲酸，淨化過程中可分別使用離子交換樹脂移除，金屬沉澱物則可藉助沉澱法輔助去除而達淨化效果…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》410期，更多資料請見下方附檔。